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如图所示,在光滑的水平面上有一质量M=4kg的平板车,小车右端固定一竖直挡板,挡...

如图所示,在光滑的水平面上有一质量M=4kg的平板车,小车右端固定一竖直挡板,挡板的质量不计,一轻质弹簧右端固定在挡板上,在平板车左端P处有一可以视为质点的小滑块,其质量m=2kg。平板车上表面Q点的左侧粗糙,右侧光滑,PQ间的距离L=10m。某时刻平板车以v1=1m/s的速度向左滑行,同时小滑块以v2=8m/s的速度向右滑行。一段时间后,小滑块与平板车达到相对静止,此时小滑块与Q点相距d=5m,取g=10m/s2,求:

(1)小滑块与平板车相对静止时的速度v;

(2)小滑块与平板车之间的动摩擦因数μ;

(3)弹簧可能获得的最大弹性势能Ep

 

(1)v=2m/s,方向水平向右(2)μ=0.54 μ=0.18(3)Ep=18J 【解析】 (1)设M、m共同速度为v,取水平向右为正方向,由动量守恒定律 解得 v=2m/s 方向水平向右 (2)如果小滑块尚未越过Q点就与平板车达到州对静止,对平板车与滑块组成的系统 由能量守恒 解得 μ=0.54 如果小滑块越过Q点与弹簧相互作用后,再返回与平板车达到相对静止,对平板车与滑块组成的系统,由能量守恒 .... 解得 μ=0.18 (3)如果小滑块尚未越过Q点就与平板车达到相对静止,弹簧的弹性势能为零。如果小滑块越过Q点与弹簧相互作用后,再返回平板车达到相对静止,对平板车、滑块和弹簧组成的系统,由能量守恒 得 Ep=18J 所以,弹簧可能获得的最大弹性势能为18J。  
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考点分析:
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如图所示,水平虚线AA'CC'间距为L,中间存在着方向向右且与虛线平行的匀强电场,CC'的下侧存在一半径为R的圆形磁场区域,磁场方向垂直纸面向外(图中未画出),圆形磁场与边界CC'相切于点M。一质量为m、带电量为q(q>0)的粒子由电场上边界AA'上的S点以初速度v0垂直射人电场,一段时间后从M点离开电场进人磁场,粒子进入磁场的速度大小为,且其运动轨迹恰好过圆形磁场的圆心O。粒子所受重力忽略不计,求:

(1)电场强度E的大小;

(2)圆形磁场区域磁感应强度B的大小。

 

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如图所示,质量为2mm的两个弹性环AB用不可伸长的、长为L的轻绳连接,分别套在水平细杆OP和竖直细杆OQ上,OPOQO点用一小段圆弧杆平滑相连,且OQ足够长.初始时刻,将轻绳拉至水平位置伸直,然后释放两个小环,A环通过小段圆弧杆时速度大小保持不变,重力加速度为g,不计一切摩擦,试求:

(1)B环下落A球的速度大小;

(2)A环到达O点后再经过多长时间能够追上B环;

 

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20181023日,港珠澳大桥开通,这是建筑史上里程最长、投资最多、施工难度最大的跨海大桥。如图所示的水平路段由一段半径为48m的圆弧形弯道和直道组成。现有一总质量为2.0×103kg、额定功率为90kW的测试汽车通过该路段,汽车可视为质点,取重力加速度g=10m/s2

1)若汽车通过弯道时做匀速圆周运动,路面对轮胎的径向最大静摩擦力是车重的1.2倍,求该汽车安全通过此弯道的最大速度;

2)若汽车由静止开始沿直道做加速度大小为3m/s2的匀加速运动,在该路段行驶时受到的阻力为车重的0.15倍,求该汽车匀加速运动的时间及3s末的瞬时功率。

 

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某同学要测量电源的电动势E和内电阻rE约为5v,内阻约为2Ω),实验台上现有器材为:量程为0.6A内阻较小的电流表一只,量程分别为3v15v两量程内阻足够大的电压表电压表一只,0-20Ω变阻器,固定电阻R1=15Ω、R2=50Ω、R3=100Ω,该同学为了准确测出此电源的电动势和内阻,采用了如图1所示电路。

1)电路中的固定电阻R应选用__________

2)请将该同学未联成的实物图连接完整。

______

3)该同学利用测出的多组数据描出的伏安特性曲线如图3,则此电源的电动势为____v,内阻为___________Ω。

 

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用图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律.气垫导轨上A处安装了一个光电门,滑块上固定一遮光条,滑块用绕过气垫导轨左端定滑轮的细线与钩码相连,每次滑块都从同一位置由静止释放,释放时遮光条位于气垫导轨上B位置的上方.

(1) 某同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d,如图乙所示,则d=________ mm.

(2) 实验中,接通气源,滑块静止释放后,由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间为t,测得滑块质量为M钩码质量为mA、B间的距离为L.在实验误差允许范围内,钩码减小的重力势能mgL___________________(用直接测量的物理量符号表示)相等,则机械能守恒.

(3) 下列不必要的一项实验要求是________(请填写选项前对应的字母).

A. 滑块必须由静止释放     B. 应使滑块的质量远大于钩码的质量

C. 已知当地重力加速度     D. 应使细线与气垫导轨平行

 

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